DSA(Digital Signature Algorithm)是Schnorr和ElGamal签名算法的变种，被美国NIST作为DSS(DigitalSignature Standard)。
DSA加密算法主要依赖于整数有限域离散对数难题，素数P必须足够大，且p-1至少包含一个大素数因子以抵抗Pohlig &Hellman算法的攻击。M一般都应采用信息的HASH值。DSA加密算法的安全性主要依赖于p和g，若选取不当则签名容易伪造，应保证g对于p-1的大素数因子不可约。其安全性与RSA相比差不多。
DSA 一般用于数字签名和认证。在DSA数字签名和认证中，发送者使用自己的私钥对文件或消息进行签名，接受者收到消息后使用发送者的公钥来验证签名的真实性。DSA只是一种算法，和RSA不同之处在于它不能用作加密和解密，也不能进行密钥交换，只用于签名,它比RSA要快很多.
1. DSA签名及验证
DSA算法中应用了下述参数：
p：L bits长的素数。L是64的倍数，范围是512到1024；
q：p – 1的160bits的素因子；
g：g = h^((p-1)/q) mod p，h满足h < p – 1, h^((p-1)/q) mod p > 1；
x：x < q，x为私钥 ；
y：y = g^x mod p ，( p, q, g, y )为公钥；
H( x )：One-Way Hash函数。DSS中选用SHA( Secure Hash Algorithm )。
p, q, g可由一组用户共享，但在实际应用中，使用公共模数可能会带来一定的威胁。
签名及验证协议：1.P产生随机数k，k < q；
2.P计算 r = ( g^k mod p ) mod q
s = ( k^(-1) (H(m) xr)) mod q
签名结果是( m, r, s )。
3.验证时计算 w = s^(-1)mod q
u1 = ( H( m ) w ) mod q
u2 = ( r w ) mod q
v = (( g^u1 * y^u2 ) mod p ) mod q
若v = r，则认为签名有效。
举例：B 发消息给A，使用DSA算法进行签名
1.生成素数p=59、素数q=29、h=11、私钥x=7，临时密钥k=10，消息摘要H(M)=26
2.生成g：
g=h^(p-1)/qmod p g=11^2 mod 59 g=3
3.计算公钥y
y=g^xmod p y=3^7 mod 59 y=2187 mod 59 y=4
4.进行签名计算
r = (g^k mod p) mod q r=(59049 mod 59) mod 29 r=20
s = [k^-1 (H(M) + xr) ] mod q s=3·(26+140)mod 29 s=5
5.A收到消息后进行签名验证
w=(s’)^-1mod q w=6 mod 29 =6
u1=[H(M’)w] mod q u1=156 mod 29 = 11
u2=(r’)wmod q u2=120 mod 29=4
v=[(g^u1 · y^u2) mod p] mod q v= (45349632 mod 59) mod 29 =20
v=r=20
6.验证成功；
2.DSA使用过程
过程：构建密钥对：
发送方：1.构建密钥对
2.公布密钥
发送数据：
发送方：1.使用私钥对数据签名
2.发送签名，数据
3.使用公钥，签名验证数据
3. Java实现DSA生成公私钥并加解密
3.1代码如下packagecom.tencent.blue.utils;importjava.io.FileInputStream;importjava.io.FileOutputStream;importjava.io.ObjectInputStream;importjava.io.ObjectOutputStream;importjava.security.*;/**
*Createdbycuiranon19/1/11.
*生成一对文件publicKey.key和privateKey.key,
*公钥要用户发送(文件,网络等方法)给其它用户,私钥保存在本地
*1.生成秘钥对
*2.使用私钥进行签名
*3.使用公钥校验签名
*意义上的加密解密非内容型的加密解密
*/publicclassDSA{publicstaticvoidmain(String[]args){//初始化秘钥对写入到文件生成的是X.509编码格式的生成的私钥是PKCS#8编码格式
getKeyPairs();//明文签名
SignatureData("我是cayden，银行账户为622XXXX");//校验签名文件
checkSignature();
}/**
*生成秘钥对写入到文件
*@return
*/
publicstaticbooleangetKeyPairs(){try{//初始化秘钥管理器
KeyPairGeneratorkeyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
keyPairGenerator.initialize(512);
KeyPairkeyPair=keyPairGenerator.genKeyPair();//获取秘钥对
PublicKeypublicKey=keyPair.getPublic();
PrivateKeyprivateKey=keyPair.getPrivate();//直接写入公钥
ObjectOutputStreamout_pub=newObjectOutputStream(newFileOutputStream("publicKey.key"));
out_pub.writeObject(publicKey);
out_pub.close();
System.out.println("生成的公钥内容为_____:\n"+publicKey);//直接写入私钥
ObjectOutputStreamout_pri=newObjectOutputStream(newFileOutputStream("privateKey.key"));
out_pri.writeObject(privateKey);
out_pri.close();
System.out.println("生成的私钥内容为_____:\n"+privateKey);
System.out.println("\n生成密钥对成功...");returntrue;
}catch(java.lang.Exceptione){
e.printStackTrace();returnfalse;
}
}/**
*使用私钥进行签名
*@return
*/
publicstaticbooleanSignatureData(Stringinfo){try{//1.读取生成的私钥对明文进行签名
ObjectInputStreamin_pri=newObjectInputStream(newjava.io.FileInputStream("privateKey.key"));
PrivateKeyprivateKey=(PrivateKey)in_pri.readObject();
in_pri.close();//初始化签名对明文开始签名
Signaturesignature=Signature.getInstance("DSA");
signature.initSign(privateKey);
signature.update(info.getBytes());//对信息的数字签名
byte[]signedbytes=signature.sign();
System.out.println("签名为_____:"+signedbytes);//把签名的密文存到文件中
ObjectOutputStreamout_signature=newObjectOutputStream(newFileOutputStream("signature.data"));//把明文和签名一起写入也可以分别写入
out_signature.writeObject(info);
out_signature.writeObject(signedbytes);
out_signature.close();
System.out.println("秘钥签名完成.......");
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
System.out.println("私钥签名失败....");
}returnfalse;
}/**
*用公钥进行校验
*@return
*/
publicstaticbooleancheckSignature(){try{//读取公钥
ObjectInputStreamin_pub=newObjectInputStream(newFileInputStream("publicKey.key"));
PublicKeypublicKey=(PublicKey)in_pub.readObject();//读取签名文件
ObjectInputStreamin_signature=newObjectInputStream(newFileInputStream("signature.data"));//读取签名信息
Stringinfo=(String)in_signature.readObject();//用公钥进行校验
byte[]signedbytes=(byte[])in_signature.readObject();
Signaturesignature=Signature.getInstance("DSA");
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(info.getBytes());//签名信息校验
if(signature.verify(signedbytes)){
System.out.println("签名的内容为____:"+info);
System.out.println("签名文件校验正常....");returntrue;
}else{
System.out.println("签名校验失败");returnfalse;
}
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();returnfalse;
}
}
}
3.2 运行结果如下
运行结果
作者：一杯茶一本书
链接：/p/8a40e4191bb8
